(57)【要約】  外部電気コネクタを有する光起電力モジュールが説明される。  例えば、光起電力モジュールは、モジュール積層体上に装着されたプラグコンタクトレセプタクルを含んでよく、コンタクトは、モジュール積層体内の光起電力セルからプラグコンタクトレセプタクルのプラグチャネルまで延在してよい。プラグコンタクトレセプタクルは、オフパネル電子機器の嵌合電気コネクタ（例えば、電気プラグ）を受け入れてよい。したがって、コンタクトは、嵌合電気コネクタに取り外し可能に接続され、光起電力セルは、オフパネル電子機器と電気的に接続されて配置してよい。
2019519915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面層と裏面層との間において、導体に電気的に接続された光起電力セルを有するモジュール積層体と、
前記モジュール積層体上に装着されたプラグコンタクトレセプタクルであって、プラグチャネルの周りのプラグケーシングと、前記プラグチャネルと位置合わせされたコンタクトスロットを含む基壁とを有するプラグコンタクトレセプタクルと、
前記導体に取り付けられるコンタクト基部と、前記コンタクトスロットを通って前記プラグチャネル内に延在するコンタクト突起と、を有するコンタクトと
を備える
光起電力モジュール。
【請求項２】
前記コンタクト突起は、コンタクト軸の周りにおいて突起剛性を有し、前記導体は、導体軸の周りにおいて導体剛性を有し、前記突起剛性は、前記導体剛性より大きい、請求項１に記載の光起電力モジュール。
【請求項３】
前記コンタクト突起は、コンタクト断面領域を含み、前記コンタクトスロットは、スロット断面領域を含み、前記コンタクト断面領域は、前記スロット断面領域より小さく、かつ、前記スロット断面領域に従う、請求項１または２に記載の光起電力モジュール。
【請求項４】
前記プラグコンタクトレセプタクルは、前記裏面層の裏面上に装着され、前記コンタクト基部は、前記裏面に平行であり、前記コンタクト突起は、前記裏面に直交する、請求項１から３のいずれか一項に記載の光起電力モジュール。
【請求項５】
前記前面層と前記裏面層との間において、前記コンタクト基部を取り囲む封止材と、
前記プラグコンタクトレセプタクルと前記モジュール積層体との間における接着剤とをさらに備える請求項１から４のいずれか一項に記載の光起電力モジュール。
【請求項６】
前記モジュール積層体は、側縁部を含み、前記プラグコンタクトレセプタクルは、前記側縁部上に装着される、請求項１から３のいずれか一項に記載の光起電力モジュール。
【請求項７】
前記プラグコンタクトレセプタクルは、前記側縁部に取り付けられたマウントケーシングを含み、前記マウントケーシングは、前記プラグチャネルから、前記基壁の反対側のコンタクトチャネルを取り囲み、前記コンタクト基部は、前記コンタクトチャネル内にある、請求項６に記載の光起電力モジュール。
【請求項８】
前記モジュール積層体は、前記光起電力セルを含む複数の光起電力セルの第１のサブストリングと、第２の光起電力セルを含む複数の光起電力セルの第２のサブストリングとを含み、前記光起電力モジュールはさらに、前記モジュール積層体上に装着された第２のプラグコンタクトレセプタクルと、前記第２の光起電力セルに電気的に接続され、かつ前記第２のプラグコンタクトレセプタクルを通って延在する第２のコンタクトとをさらに備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の光起電力モジュール。
【請求項９】
前記モジュール積層体の側縁部に沿って装着されたモジュールフレームをさらに備え、前記モジュールフレームは、前記プラグコンタクトレセプタクルと、前記第２のプラグコンタクトレセプタクルとを有し、前記第２のコンタクトは、前記第２のプラグコンタクトレセプタクルの第２のコンタクトスロットを通って延在する、請求項８に記載の光起電力モジュール。
【請求項１０】
光起電力モジュールであって、
前面層と裏面層との間において、導体に電気的に接続された光起電力セルを含むモジュール積層体と、
前記モジュール積層体上に装着されたプラグコンタクトレセプタクルであって、プラグチャネルの周りにおけるプラグケーシングを含むプラグコンタクトレセプタクルと、
前記導体に取り付けられたコンタクト基部、および前記プラグチャネル内に延在するコンタクト突起を含むコンタクトとを有する、光起電力モジュールと、
オフパネル電子機器と、
前記コンタクトと前記オフパネル電子機器との間で延在し、それらを電気的に接続する外部ケーブルと
を備える
光起電力システム。
【請求項１１】
前記プラグコンタクトレセプタクルは、前記プラグチャネルと位置合わせされたコンタクトスロットを含む基壁を有し、前記コンタクト突起は、前記コンタクトスロットを通って前記プラグチャネル内に延在する、請求項１０に記載の光起電力システム。
【請求項１２】
前記プラグコンタクトレセプタクルは、前記裏面層の裏面上に装着され、前記コンタクト基部は、前記裏面に平行であり、前記コンタクト突起は、前記裏面に直交する、請求項１０または１１に記載の光起電力システム。
【請求項１３】
前記前面層と前記裏面層との間において、前記コンタクト基部を取り囲む封止材と、
前記プラグコンタクトレセプタクルと前記モジュール積層体との間における接着剤とをさらに備える請求項１０から１２のいずれか一項に記載の光起電力システム。
【請求項１４】
前記モジュール積層体は、前記光起電力セルを含む複数の光起電力セルの第１のサブストリングと、第２の光起電力セルを含む複数の光起電力セルの第２のサブストリングとを含み、前記光起電力システムはさらに、前記モジュール積層体上に装着された第２のプラグコンタクトレセプタクルと、前記第２の光起電力セルに電気的に接続され、前記第２のプラグコンタクトレセプタクルを通って延在する第２のコンタクトとを備える、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の光起電力システム。
【請求項１５】
前記モジュール積層体の側縁部に沿って装着されたモジュールフレームをさらに備え、前記モジュールフレームは、前記プラグコンタクトレセプタクルおよび前記第２のプラグコンタクトレセプタクルを含み、前記第２のコンタクトは、前記第２のプラグコンタクトレセプタクルの第２のコンタクトスロットを通って延在する、請求項１４に記載の光起電力システム。
【請求項１６】
前記オフパネル電子機器は、バイパスダイオード、マイクロインバータ、またはＤＣオプティマイザのうち１つまたは複数を含む、請求項１０から１５のいずれか一項に記載の光起電力システム。
【請求項１７】
前面層と裏面層との間において、光起電力セルと、導体と、コンタクトとを接続する段階であって、前記コンタクトは、前記前面層と前記裏面層との間におけるコンタクト基部と、前記裏面層を通って外方に延在するコンタクト突起とを含む、段階と、
前記前面層と前記裏面層との間において、封止材で前記光起電力セルと、前記導体と、コンタクトとを取り囲む段階と、
前記封止材を硬化させる段階と、
コンタクトスロットを有するプラグコンタクトレセプタクルを前記裏面層に取り付けるステップであって、前記コンタクト突起は前記コンタクトスロットを通って延びる段階とを備える
方法。
【請求項１８】
前記光起電力セル、前記導体、および前記コンタクトを前記封止材で取り囲む段階の前に、前記コンタクト突起をプロテクタで覆う段階をさらに備える請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記プラグコンタクトレセプタクルを取り付ける前記段階は、前記プラグコンタクトレセプタクルと前記裏面層との間において接着剤を塗布する段階を含む、請求項１７または１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記光起電力セル、前記導体、および前記コンタクトを接続する前記段階は、前記コンタクト基部を前記導体に溶接する段階を含む、請求項１７から１９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１６年７月１日に出願された先の同時係属中の米国特許仮出願第１５／２０１，０６４号に基づく優先権の利益を主張するものであり、その完全な開示は参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池として公知の光起電力（ＰＶ）セルは、太陽放射を電気エネルギーに変換するための周知のデバイスである。一般に、太陽電池は、半導体処理技術を使用して半導体ウェハ上または基板上に製造され、基板の表面近くにｐ−ｎ接合が形成される。基板の表面に当たる太陽放射線が、基板のバルク内に電子正孔対を作り、電子正孔対が基板内のｐドープ領域およびｎドープ領域に移動し、それによりドープ領域間に電圧差が生じる。ドープ領域は、太陽電池上の金属コンタクトに結合されて、電流がセルからセルに結合された外部回路に導かれる。一般に、それぞれ相互接続された太陽電池のアレイは、光起電力モジュールを提供するために、共通または共用のプラットフォーム上に装着される。光起電力モジュールは、光起電力積層体から構成されてよい。複数の光起電力モジュールまたはモジュール群は、光起電力システムを形成する電力分配ネットワークに電気的に結合されてよい。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】本開示の実施形態による、外部ケーブルを介してオフパネル電子機器に電気的に接続された光起電力モジュールを有する光起電力システムの斜視図を示す。
【０００４】
【図２】本開示の実施形態による、光起電力モジュールのインパネルモジュール回路の斜視図を示す。
【０００５】
【図３】本開示の実施形態による、光起電力モジュールの外部電気コネクタの斜視破断図を示す。
【０００６】
【図４】本開示の実施形態による、光起電力モジュールの外部電気コネクタの上面図を示す。
【０００７】
【図５】本開示の実施形態による、プラグコンタクトレセプタクルのコンタクトスロットを通って延在するコンタクトのコンタクト突起の上面図を示す。
【０００８】
【図６】本開示の実施形態による、光起電力モジュールの外部電気コネクタの分解図を示す。
【０００９】
【図７】本開示の実施形態による、モジュール積層体上に装着されたプラグコンタクトレセプタクルの断面図を示す。
【００１０】
【図８】本開示の実施形態による、モジュール積層体上に装着されたプラグコンタクトレセプタクルを有するモジュールフレームの斜視図を示す。
【００１１】
【図９】本開示の実施形態による、モジュール積層体の側縁部上に装着されたコンタクトの斜視図を示す。
【００１２】
【図１０】本開示の実施形態による、モジュール積層体上に装着されたプラグコンタクトレセプタクルを有するモジュールフレームの断面図を示す。
【００１３】
【図１１】本開示の実施形態による、モジュール積層体に取り付けられたマウントケーシングを有するプラグコンタクトレセプタクルの断面図を示す。
【００１４】
【図１２】本開示の実施形態による、外部電気コネクタを有する光起電力モジュールの製造方法のフローチャートを示す。
【００１５】
【図１３】本開示の実施形態による、光起電力モジュールの外部電気コネクタの斜視断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下の詳細な説明は、本質的に単に例示的であり、主題の実施形態またはこのような実施形態の適用および使用を限定することは意図されていない。本明細書で使用するとき、「例示的（ｅｘｅｍｐｌａｒｙ）」という語は、「実施例、実例、または例示としての役割を果たすこと」を意味する。本明細書で例示的として説明される実装はいずれも、必ずしも他の実装よりも好ましいかまたは有利なものとして解釈されるべきではない。さらには、前述の「技術分野」、「背景技術」、「発明の概要」、または以下の「発明を実施するための形態」で提示される、明示または暗示されるいずれの理論によっても、束縛されることを意図するものではない。
【００１７】
本明細書は、「実施形態（ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」または「実施形態（ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」への言及を含む。「実施形態では（ｉｎ  ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」または「実施形態では（ｉｎ  ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」という語句の出現は、必ずしも、同じ実施形態を指すものではない。特定の機能、構造、または特性を、本開示と矛盾しない任意の好適な方式で組み合わせてよい。
【００１８】
用語。  以下のパラグラフは、本開示（添付の「特許請求の範囲」を含む）で見出される用語に関する、定義および／またはコンテキストを提供する。
【００１９】
「備える」。この用語は、オープンエンド型である。添付の「特許請求の範囲」で使用されるとき、この用語は、付加的な構造または段階を排除するものではない。
【００２０】
「〜ように構成された」。
様々なユニットまたは構成要素が、１つのタスクまたは複数のタスクを実行する「ように構成された」として説明または請求されることがある。そのようなコンテキストでは、「〜ように構成された」は、それらのユニット／構成要素が、操作中にそれらのタスクまたはそれらのタスクを実行する構造を含むことを示すことによって、その構造を含意するために使用される。それゆえ、ユニット／構成要素は、指定のユニット／構成要素が現時点で動作可能ではない（例えば、オン／アクティブではない）場合であっても、そのタスクを実行するように構成されていると言うことができる。ユニット／回路／構成要素が、１つ以上のタスクを実行する「ように構成された」と記載することは、そのユニット／構成要素に関して、米国特許法第１１２条第６項が適用されないことを、明示的に意図するものである。
【００２１】
「第１の」、「第２の」など。本明細書で使用するとき、これらの用語は、それらが前に置かれる名詞に関する指標として使用されるものであり、いずれのタイプの（例えば、空間的、時間的、論理的などの）順序付けも暗示するものではない。例えば、「第１の」方向への言及は、この方向が、順序として第１の方向であることを必ずしも暗示するものではなく、その代わりに、「第１の」という用語は、この方向を別の方向（例えば、「第２の」方向）から区別するために使用される。
【００２２】
「結合された」−以下の説明は、要素若しくはノードまたは機能が一体に「結合された」ことについて言及する。本明細書で使用するとき、明示的に別段の定めがある場合を除き、「結合された」とは、１つの要素／ノード／機能が、別の要素／ノード／機能に、直接的または間接的に連結される（または、それと直接的若しくは間接的に連通する）ことを意味するものであり、これは、必ずしも機械的なものではない。
【００２３】
さらには、特定の用語法はまた、以下の説明において参照目的のためにのみ使用される場合があり、したがって、限定的であることを意図されていない。例えば、「上側」、「下側」、「より上」、「より下」、「の前に」および「背後に」などの用語は、参照される図面内での方向を指す。「表側」、「裏側」、「後方」、「側面」、「外側」、「内側」、「左側」および「右側」などの用語は、議論されている構成要素について説明する本文および関連図面への参照によって明らかにされる一貫性はあるが任意である基準枠内での、構成要素の部分の向きおよび／または位置を説明するか、あるいは構成要素間の相対的な向きおよび／または位置を説明するものである。そのような用語法は、具体的に上述された語、それらの派生語、および類似の意味の語を含み得る。
【００２４】
「抑制する」−本明細書で使用するとき、抑制する、とは、効果を低減または最小化することを説明するために使用される。構成要素または機能が、作用、動作、若しくは条件を抑制するものとして説明される場合、それは、完全に、その結果若しくは成果または将来の状態を完全に阻止し得るものである。さらに、「抑制する」はまた、さもなければ生じ得るであろう成果、性能、および／または効果を低減または減少させることに言及することができる。したがって、構成要素、要素、または機能が、結果若しくは状態を抑制するとして言及される場合、これらの構成要素、要素、または機能は、その結果若しくは状態を完全に阻止または排除する必要はない。
【００２５】
ＰＶセルは、太陽光を電気に変換するために使用され得るＰＶモジュールの内部のＰＶストリングに組み立てることができる。電気は、通常、モジュール回路から、すなわちＰＶストリングから、ＰＶシステムのオンパネルの電子機器に運ばれる。より詳細には、オンパネルの電子コンポーネントは、典型的には、ジャンクションボックスまたはＰＶモジュールの裏面シートに取り付けられたＰＶドック内に収容された、ダイオード、マイクロインバータ、またはＤＣオプティマイザなどの電子部品を含む。ジャンクションボックスまたはＰＶドックは、通常、ＰＶモジュールが積層プロセスによって完全に形成された後、シリコーン系の接着剤によって裏面シートに固定される。電気リボン、すなわち薄く柔軟な金属ストリップは、積層プロセス中にＰＶモジュールの内部のモジュール回路に取り付けられ、その後、裏面シート内の手動切断スリットを通ってルーティングされ、取り付けられたジャンクションボックス内に外方へ電流を運ぶ。
【００２６】
上述したように、既存の光起電力（ＰＶ）モジュールは、インパネルモジュール回路からＰＶモジュールの裏面シートを通ってオンパネルの電子機器まで延在する薄く柔軟な電気リボンを含む。インパネルモジュール回路とオンパネル電子機器との間の直接接続は、異なる機能を提供するために異なるジャンクションボックスをＰＶモジュールに固定してよい点で便利であるが、オンパネルの電子機器にはコンポーネントとの互換性がない。つまり、オンパネルの電子機器が取り付けられると、取り外しまたは交換することはできない。さらに、電気リボンをインパネルモジュール回路からオンパネルの電子機器にルーティングすることは、手作業を必要とし、容易に自動化されず、製造時間およびコストの増加につながる。したがって、外部電気コネクタを有するＰＶモジュールを提供することにより、ＰＶモジュールをオフパネル電子機器に容易に交換可能に接続することができ、したがって、ＰＶモジュールは、ＰＶシステムの柔軟性および製造効率を改善することができる。
【００２７】
一態様では、外部電気コネクタを有するＰＶモジュールが提供される。より詳細には、外部電気コネクタは、ＰＶモジュール積層体内で導体（例えば、バスバーまたは電気リボン）に永続的に結合され、ＰＶモジュール積層体上に装着されたプラグコンタクトレセプタクルを通して外方に延在するコンタクト（例えば、金属ブレードタイプのコネクタ）を含んでよい。プラグコンタクトレセプタクルは、コンタクトに対する電気的保護および環境からの保護を提供することができ、嵌合電気コネクタ（例えば、プラグ）を受け入れることができ、嵌合電気コネクタが外部電気コネクタと係合した場合にコンタクトを機械的に支持することができる。したがって、インパネルモジュール回路は、嵌合電気コネクタに、および外部ケーブルまたは嵌合電気コネクタに接続されたオフパネル電子機器にコンタクトを介して電気的に接続してよい。
【００２８】
上述の態様は、本明細書で開示されるような外部電気コネクタを有するＰＶモジュールによって実現してよい。以下の説明では、本開示の実施形態の完全な理解を提供するために、具体的な材料の管理体制および構成要素の構造などの多くの特定の詳細が述べられる。これらの特定の詳細なしに、本開示の実施形態を実践してよい点が、当業者には明らかとなるであろう。他の実例において、特定のタイプの電気コネクタまたはモジュール積層プロセスなど、周知の製造技術または構成要素の構造は、不必要に本開示の実施形態を不明瞭にしないために詳細には説明しない。さらには、図に示される様々な実施形態は、例示的な表現であって、必ずしも寸法通りに描写されるものではないことを理解されたい。
【００２９】
要約すると、本明細書では、外部電気コネクタを有するＰＶシステムおよびモジュールが開示される。実施形態では、ＰＶシステムは、外部ケーブルによってオフパネル電子機器に電気的に接続されたＰＶモジュールを含む。ＰＶモジュールは、ＰＶセルに電気的に接続された導体を有するモジュール積層体を含んでよい。コンタクトは、導体に取り付けられてよく、モジュール積層体上に装着されたプラグコンタクトレセプタクルのプラグチャネル内に外方に延在してよい。したがって、コンタクトはＰＶセルからプラグコンタクトレセプタクルへ電流を伝送してよい。プラグコンタクトレセプタクルは、オフパネル電子機器に接続して、電流をデバイスに伝達してよい。
【００３０】
実施形態では、コンタクトは、取り囲んでいる封止材によってモジュール積層体の前面層と裏面層との間に積層されたコンタクト基部を含んでよい。プラグコンタクトレセプタクルは、接着剤によってモジュール積層体に接着してよく、実施形態では、封止材および接着剤は同じ材料であり、同じ積層プロセス中に硬化される。プラグコンタクトレセプタクルは、モジュール積層体上の異なる位置に装着されてよい。例えば、プラグコンタクトレセプタクルは、ＰＶモジュールの裏面に、またはＰＶモジュールの側縁部に沿って接着されてよい。実施形態では、ＰＶモジュールのＰＶセルのいくつかのサブストリングのそれぞれのための外部電気コネクタを形成するために、ＰＶモジュールの側縁部に取り付けることができるモジュールフレームに１つまたは複数のプラグコンタクトレセプタクルが組み込まれる。
【００３１】
また、要約すると、外部電気コネクタを有するＰＶモジュールを製造する方法が本明細書に開示される。実施形態では、本方法は、ＰＶセル、導体、およびＰＶモジュールの前面層と裏面層との間のコンタクトを物理的および／または電気的に接続することを含む。例えば、コンタクトは、前面層と裏面層との間のコンタクト基部と、モジュール積層体から外方に延在するコンタクト突起とを含んでよい。ＰＶセル、導体、およびコンタクトは、積層プロセスの間に封止材によって取り囲まれてよく、封止材は硬化されて、固化したモジュール積層体内のコンポーネントを共に接合してよい。コンタクト突起は、固化したモジュール積層体から外方に延在してよい。したがって、プラグコンタクトレセプタクルがモジュール積層体上に装着されて、コンタクト突起がプラグコンタクトレセプタクルのコンタクトスロットを通ってプラグコンタクトレセプタクルのプラグチャネル内に延在するようにしてよい。嵌合コネクタ、例えば、外部ケーブルのコネクタまたはオフパネル電子機器は、電力伝送のためにコンタクト突起と電気的に接続するためにプラグチャネル内に受け入れられてよい。
【００３２】
図１を参照すると、本開示の実施形態による、外部ケーブルを介してオフパネル電子機器に電気的に接続されたＰＶモジュールを有するＰＶシステムの斜視図が示されている。ＰＶシステム１００は、外部ケーブル１０６によってオフパネル電子機器１０４に電気的に接続されたＰＶモジュール１０２を含んでよい。より詳細には、外部ケーブル１０６は、ＰＶモジュール１０２の外部電気コネクタ（図３）からオフパネル電子機器１０４まで延在してよい。外部ケーブル１０６は、ＰＶモジュール１０２および／またはオフパネル電子機器１０４に素早く接続および切断するための嵌合コネクタを有してよい。外部電気コネクタは、後述するように、電気的な雄または雌コネクタを含んでよく、嵌合コネクタは、対応する雄コネクタまたは雌コネクタを有して雄−雌接続を形成してよい。
【００３３】
オフパネル電子機器１０４は、ＰＶシステム１００から容易に取り外して交換してよい。一例として、オフパネル電子機器１０４は、バイパスダイオード、マイクロインバータ、またはＤＣオプティマイザのうちの１つまたは複数を含んでよい。したがって、例えば、バイパスダイオードが故障した場合、またはマイクロインバータまたはＤＣオプティマイザがアップグレードされた場合に、デバイスをスワップアウトしてよい。同様に、新規の、および異なるモジュール電子機器は、それらを外部ケーブル１０６に接続することによって容易に追加してよい。したがって、ＰＶシステム１００は、コンポーネントとの互換性を提供する。
【００３４】
実施形態では、ＰＶモジュール１０２は、１つまたは複数のセル行１１２およびセル列１１４に配置されたいくつかのＰＶセル１１０を有するモジュール積層体１０８を含む。例えば、モジュール積層体１０８は、既知のように、電気的に直列に接続されたＰＶセル１１０のストリングを含んでよい。ＰＶセル１１０のストリングは、物理的に並列に、かつ電気的に直列に配置されたＰＶセル１１０を含んでよいサブストリング１１６にセグメント化してよい。すなわち、それぞれサブストリングは、隣接するサブストリング１１６と電気的に直列に接続され、第１のセル行１１２を通って第１の方向に電流が流れ、第１のセル行１１２に隣接する第２のセル行１１２を通って第１の方向と反対の第２の方向に電流が流れる。後述されるように、実施形態では、第１のサブストリング１１６は、外部ケーブル１０６を介して隣接するサブストリング１１６に接続されてよい。
【００３５】
図２を参照すると、本開示の実施形態による、ＰＶモジュールのインパネルモジュール回路の斜視図が示されている。ＰＶモジュール１０２のモジュール積層体１０８は、裏面層２０４（例えば、ポリマーシート）に平行でありかつそれから離間された前面層２０２（例えば、ガラスパネル）を含んでよい。より詳細には、モジュール積層体１０８は、モジュール積層体１０８がＰＶモジュール１０２の外周の周りに延在する側縁部２０６を有するように、同一の広がりを有した縁部を有する平行な平面シートを含んでよい。
【００３６】
ＰＶモジュール１０２は、ＰＶセル１１０から離れて電流を運ぶためにバスバーおよび／または導体２０８（例えば、電気リボン）を含んでよい。より詳細には、導体２０８は、前面層２０２と裏面層２０４との間で、例えば、溶接またははんだ接合によって、対応するＰＶセル１１０に接続してよい。例えば、導体２０８は、側縁部２０６に最も近接して配置する１つまたは複数のＰＶセル１１０に電気的に接続されてよい。したがって、導体２０８は、対応するＰＶセル１１０によって生成された電流を伝送してよい。実施形態では、導体２０８は、ＰＶモジュール１０２の１つまたは複数のサブストリング１１６によって生成された電流を、対応する外部電気コネクタ（後述するコネクタなど）に運ぶ。
【００３７】
図３を参照すると、本開示の実施形態による、ＰＶモジュールの外部電気コネクタの斜視破断図が示されている。外部電気コネクタ３００は、モジュール積層体１０８の前面層２０２上または裏面層２０４上に装着してよい。より詳細には、外部電気コネクタ３００は、プラグコンタクトレセプタクル３０２を含んでよく、実施形態では、プラグコンタクトレセプタクル３０２は、モジュール積層体１０８上の裏面層２０４の裏面３０４に取り付けられる。プラグコンタクトレセプタクル３０２は、外部ケーブル１０６およびオフパネル電子機器１０４（図１）に取り付けるためのユニバーサルコネクタを提供してよく、したがって外部ケーブル１０６（図１）の嵌合コネクタと係合するプラグケーシング３０６を含んでよい。後述するように、プラグケーシング３０６は、コンタクト３０８を取り囲んでよく、プラグケーシング３０６の基部３１０は、裏面３０４に接着または封止してよい。したがって、プラグケーシング３０６は、外部電気コネクタ３００が外部ケーブル１０６の嵌合コネクタと係合した場合に、コンタクト３０８またはインパネルモジュール回路への水の浸入を防止することによって、ＰＶシステム１００に電気的保護および環境からの保護を提供してよい。
【００３８】
図４を参照すると、本開示の実施形態による、ＰＶモジュールの外部電気コネクタの上面図が示されている。実施形態では、外部ケーブル１０６（図１）の嵌合コネクタは、プラグケーシング３０６のプラグチャネル４０２に受け入れられてよい。より詳細には、プラグケーシング３０６は、プラグチャネル４０２を画定するために中心軸の周りに横方向に延在するケーシング壁４０４を含んでよい。ケーシング壁４０４は、図４に示されている任意の形状の経路（例えば、図４に示す円形経路または実質的に矩形の経路）に沿って延在してよく、嵌合コネクタの断面領域に従う断面領域を有するプラグチャネル４０２を形成する。すなわち、プラグケーシング３０６は、嵌合コネクタの外面を滑り嵌めで受けるための内面を有する円筒壁、矩形壁などを含んでよい。ケーシング壁４０４は、基壁４０６の上方の高さまで延在してよい。基壁４０６は、プラグケーシング３０６の下の基部３１０の一部であってよい。したがって、基壁４０６は、プラグチャネル４０２の底端部で中心軸に直交していてよい。
【００３９】
基壁４０６は、プラグチャネル４０２と位置合わせされたコンタクトスロット４０８を有してよい。例えば、コンタクトスロット４０８は、プラグチャネル４０２に対向する基壁４０６の側部から裏面３０４に対向する基壁４０６の側部まで基壁４０６を通るように形成された開口部であってよい。コンタクトスロット４０８は、図示のように中心軸に沿ってプラグチャネル４０２と同軸に位置合わせされていてよく、またはコンタクトスロット４０８は、プラグチャネル４０２とは非同軸ではあるが、プラグチャネル４０２から内側にあってよい。したがって、コンタクト３０８は、コンタクトスロット４０８を通って、ケーシング壁４０４から横方向内側の位置でプラグチャネル４０２内に延在してよい。
【００４０】
図５を参照すると、本開示の実施形態による、プラグコンタクトレセプタクルのコンタクトスロットを通って延在するコンタクトのコンタクト突起の上面図が示されている。プラグコンタクトレセプタクル３０２の基壁４０６のコンタクトスロット４０８は、横方向の曲げに対してコンタクト３０８を支持するようなサイズにしてよい。例えば、コンタクト３０８は、コンタクトスロット４０８を通ってプラグチャネル４０２に延在するコンタクト突起５０２を含んでよく、コンタクト突起５０２は同様に、コンタクト突起５０２の周囲の基壁４０６がコンタクト突起５０２のカラム強度を強化するように、コンタクトスロット４０８に寸法決めしてよい。したがって、コンタクト突起５０２は、コンタクト断面領域５０４、すなわちコンタクト突起５０２を通過する軸の周りの外形を含んでよく、コンタクトスロット４０８は、同様のサイズのスロット断面領域５０６、すなわち、軸およびコンタクト断面領域５０４の周囲の外形を含む。すなわち、スロット断面領域５０６はコンタクト断面領域５０４に従ってよい。例えば、コンタクト幅５０８、すなわちコンタクト断面領域５０４にわたる横方向寸法は、スロット幅５１０、すなわちスロット断面領域５０６を横切る横方向寸法と同様であり得る。コンタクト幅５０８は、コンタクト突起５０２に所望の剛性を提供するように予め選択されてよい。実施形態では、コンタクト幅５０８は、スロット幅５１０の少なくとも７５％である。したがって、コンタクト断面領域５０４は、スロット断面領域５０６より小さくてよく、ギャップが、基壁４０６とコンタクト突起５０２との間に存在してもよい。ギャップは、プラグケーシング３０６がコンタクト突起５０２の上に容易に挿入され、嵌合コネクタが外部電気コネクタ３００と係合した場合にコンタクト突起５０２を横方向に支持することを可能にするように最適化されてよい。
【００４１】
コンタクト３０８のコンタクト突起５０２は、雄または雌のコンタクトであってよいことが理解されよう。添付の図面では、コンタクト突起５０２は、雄タブコンタクト（例えば、ブレードタイプのコンタクト）として示されているが、いくつかの実施形態では、コンタクト突起５０２は、雌型レセプタクルコンタクト（例えば、外部ケーブル１０６（図１）の嵌合コネクタの雄タブコンタクトを受け入れるように配置された一対のランス）としてよい。コンタクト設計におけるそのような変更は、当業者には明らかであろう。例えば、コンタクト３０８は、メッキ（例えば、スズ、銀、または金メッキ）で覆われた基部材料（ＣｕＳｎ４またはＣｕＦｅ２など）を含んでよいことが理解されよう。したがって、そのような詳細のさらなる説明は、ここでは簡潔性のために省略されている。しかしながら、コンタクト突起５０２が雄または雌コンタクトであるかどうかにかかわらず、コンタクト突起５０２はコンタクトスロット４０８を通って延在し、基壁４０６によって支持してよい。
【００４２】
図６を参照すると、本開示の実施形態による、ＰＶモジュールの外部電気コネクタの分解図が示されている。コンタクト突起５０２（例えば、雄コンタクトタブ）は、コンタクト３０８のコンタクト基部６０２に直交して延在してよい。例えば、コンタクト３０８は、コンタクト基部６０２がＴ字型の水平バーを形成し、コンタクト突起５０２がＴ字型の垂直バーを形成するように、Ｔ字型としてよい。したがって、コンタクト基部６０２は、モジュール積層体１０８の裏面３０４と平行であってよく、コンタクト突起５０２は、コンタクト軸６０４に沿って、裏面３０４に対して直交して延在してよい。より詳細には、コンタクト軸６０４は、プラグコンタクトレセプタクル３０２がコンタクト３０８の上および裏面３０４上に位置合わせすることが可能となるように、コンタクトスロット４０８と位置合わせされてよい。
【００４３】
実施形態では、裏面シート開口部６０６は、導体２０８上のモジュール積層体１０８の裏面層２０４に形成してよい。導体２０８は、導体軸６０８に沿って、例えばコンタクト軸６０４に直交する方向に延在してよい。したがって、コンタクト突起５０２はコンタクト軸６０４の周りに突起剛性を有してよく、導体２０８は導体軸６０８の周りに導体剛性を有してよい。ＰＶモジュール１０２の裏面シートから電気ピグテールなどの導体２０８をもたらす典型的な電気的接続とは対照的に、インパネルモジュール回路の露出部分（例えば、コンタクト３０８）は、モジュール積層体１０８の内側のインパネルモジュール回路の部分（例えば、導体２０８）より大きい剛性を有してよい。より詳細には、突起剛性は導体剛性より大きくてよい。さらに、上述したように、コンタクト突起５０２は、基壁４０６によって支持されてよく、したがって、コンタクト突起５０２のカラム強度は、導体２０８のカラム強度より実質的により大きくてよい。
【００４４】
裏面シート開口部６０６は、コンタクト基部６０２の外形より大きい外形を有してよい。例えば、裏面シート開口部６０６は、導体２０８上の裏面層２０４を通って形成された矩形の穴であってよく、矩形の穴は、幅および長さを有してもよい。コンタクト基部６０２は、裏面層２０４を通る矩形の穴の幅および長さより小さい幅および長さを含む矩形または他の形状の外形を有してよい。したがって、コンタクト３０８は、裏面シート開口部６０６を通って導体２０８上に挿入してよい。
【００４５】
実施形態では、裏面シート開口部６０６は、自動化プロセスを使用して裏面層２０４内に形成される。例えば、裏面シート開口部６０６は、打ち抜きプレスを用いて裏面層２０４に打ち抜かれてよい。したがって、裏面シート開口部６０６は、裏面層２０４のどこにでも配置される、多く反復可能な機能としてよい。したがって、裏面シート開口部６０６を通るコンタクト３０８のルーティングは、ＰＶモジュールの裏面シート内の手動スリット通路を通る電気リボンのルーティングと比較して、実行するのがより容易であり、コストがかからない可能性がある。
【００４６】
図７を参照すると、本開示の実施形態による、モジュール積層体上に装着されたプラグコンタクトレセプタクルの断面図を示す。コンタクト３０８が裏面層２０４の裏面シート開口部６０６を通して挿入された場合、コンタクト基部６０２は導体２０８に取り付けてよい。例えば、コンタクト３０８はＬ字形を有してよく、Ｌ字形の水平バーは、裏面シート開口部６０６を通して露出された導体２０８の一部に永続的に取り付けられる（例えば、溶接またははんだ付けされる）してよい。あるいは、コンタクト基部６０２と導体２０８との間の物理的接続は、後述するように、コンポーネントを一緒に押圧し、当接したコンポーネントを封止することによって形成してよい。したがって、コンタクト３０８は導体２０８に電気的に接続してよい。コンタクト突起５０２は、Ｌ字型の垂直バーであってよく、裏面層２０４の裏面シート開口部６０６を通って導体２０８から外方に延在してもよい。したがって、コンタクト突起５０２は、外部接点を設けて、外部ケーブル１０６（図１）の嵌合コネクタとインターフェース接続してよい。
【００４７】
実施形態では、コンタクト３０８の少なくとも一部は、モジュール積層体１０８内に封止してよい。例えば、前面層２０２と裏面層２０４との間にＰＶセル１１０を封止するために使用される封止材７０２はまた、コンタクト基部６０２と、前面層２０２と裏面層２０４との間の導体２０８とを取り囲んでよい。より詳細には、封止材７０２は、内部にコンタクト基部６０２が配置されるＰＶセル１１０と裏面層２０４との間の空間を充填してよい。したがって、封止材７０２は、モジュール積層体１０８を形成するために使用されるのと同じ積層プロセス中に、コンタクト３０８をモジュール積層体１０８の残りに結合してよい。
【００４８】
プラグコンタクトレセプタクル３０２は、モジュール積層体１０８に接着されてもよい。例えば、プラグコンタクトレセプタクル３０２は、コンタクト突起５０２がプラグチャネル４０２内に延在し、基部３１０の上面が裏面層２０４の裏面３０４に対向するように、コンタクト３０８の上に配置されてよい。すなわち、プラグコンタクトレセプタクル３０２は、裏面層２０４の裏面３０４上に装着されてよい。実施形態では、接着剤７０４がプラグコンタクトレセプタクル３０２とモジュール積層体１０８との間に配置される。例えば、接着剤７０４は、基部３１０と裏面層２０４との間に接着剤接合部を形成して、プラグコンタクトレセプタクル３０２をモジュール積層体１０８に接合してよい。接着剤７０４は、熱硬化性接着剤または光硬化性材料を含んでよい。例えば、接着剤７０４は、封止材７０２と同じ熱硬化性材料、例えば、ポリエチレンなどの熱可塑性オレフィンであってよい。あるいは、接着剤７０４は、ＵＶ硬化性接着剤であってよく、硬化作業中に紫外線光が接着剤７０４に浸透することを可能にするように、プラグコンタクトレセプタクル３０２は半透明材料から形成されてもよい。したがって、プラグコンタクトレセプタクル３０２は、モジュール積層体１０８を形成するために使用される積層プロセスと同じまたは異なる作業中に、裏面層２０４に永続的に結合させてよい。その結果、外部電気コネクタ３００をＰＶモジュール１０２に直接組み込んで、ＰＶモジュール１０２のＰＶセル１１０から外部ケーブル１０６および／またはオフパネル電子機器１０４（図１）との外部接点に外方へ電流を伝送してよい。
【００４９】
図８を参照すると、本開示の実施形態による、モジュール積層体上に装着されたプラグコンタクトレセプタクルを有するモジュールフレームの斜視図が示されている。外部電気コネクタ３００は、モジュール積層体１０８の裏面層２０４を通って外部接点に電流をもたらすコネクタの文脈において、上述される。しかしながら、外部電気コネクタ３００は、ＰＶセル１１０からの電流を任意の方向にもたらしてよい。実施形態では、１つまたは複数のプラグコンタクトレセプタクル３０２が、モジュール積層体１０８の側縁部２０６（隠されている）上に装着される。例えば、ＰＶシステム１００は、モジュール積層体１０８の側縁部２０６に沿って装着されたモジュールフレーム８０２を含み、ＰＶモジュール１０２を設置場所で、例えば頂部に装着するために支持してよい。モジュールフレーム８０２は、いくつかのプラグコンタクトレセプタクル３０２を含んでよい。すなわち、プラグコンタクトレセプタクル３０２は、例えば、フレーム成形または鋳造プロセス中に、モジュールフレーム８０２と一体的に形成されてよい。
【００５０】
側縁部２０６に沿って装着されたプラグコンタクトレセプタクル３０２は、それぞれのＰＶセル行１１２または列１１４と位置合わせされてよい。例えば、モジュール積層体１０８は、第１のセル行１１２Ａに沿って配置された複数のＰＶセルの第１のサブストリング１１６と、第２のセル行１１２Ｂに沿って配置された複数のＰＶセルの第２のサブストリング１１６とを含んでよい。第１のプラグコンタクトレセプタクル３０２は、第１のセル行１１２Ａに電気的に接続された第１のコンタクト３０８を受けるように、第１のセル行１１２Ａと位置合わせしてよく、第２のプラグコンタクトレセプタクル３０２は、第２のセル行１１２Ｂに電気的に接続された第２のコンタクト３０８を受けるように、第２のセル行１１２Ｂと位置合わせされてよい。このように、それぞれのコンタクト３０８が電気的に接続されない場合があるので、セル行１１２Ａ、１１２Ｂは、通常の方式で電気的に直列にするのではなく、電気的に並列に接続されてよい。したがって、外部ケーブル１０６および／またはオフパネル電子機器１０４（図１）によって、セル行１１２間で電気的に接続が確立されてよい。例えば、外部ケーブル１０６は、２つの端部のそれぞれに嵌合コネクタを含んでよく、嵌合コネクタは、それぞれのプラグコンタクトレセプタクル３０２と係合されて、サブストリング１１６を電気的に直列に接続してよい。あるいは、嵌合コネクタは、いくつかのサブストリング１１６毎のそれぞれのプラグコンタクトレセプタクル３０２と係合させてよく、バイパスダイオードは、外部ケーブル１０６と電気的に直列として、バイパスダイオードを１つまたは複数のサブストリング１１６と並列に配置して、サブストリング１１６がシャットダウンした場合に電流がバイパスダイオードを通過するようにする。
【００５１】
図９を参照すると、本開示の実施形態による、モジュール積層体の側縁部上に装着されたコンタクトの斜視図が示されている。コンタクト３０８は、ＰＶモジュール１０２の側縁部２０６に沿って装着されてよい。より詳細には、コンタクト基部６０２は、モジュール積層体１０８と係合するためのクリップ構造（例えば、Ｕ字型断面構造）を有してよい。コンタクト突起５０２は、モジュール積層体１０８から横方向外方に延在してよい。実施形態では、コンタクト突起５０２は、モジュール積層体１０８の積層構造内の導体２０８に電気的に接続される。あるいは、導体２０８は、側縁部２０６から外方に延在してコンタクト基部６０２に接続してよい。したがって、コンタクト３０８は、ＰＶセル１１０から外部接点に向かって横方向外方に電流を運んでよい。
【００５２】
図１０を参照すると、本開示の実施形態による、モジュール積層体上に装着されたプラグコンタクトレセプタクルを有するモジュールフレームの断面図が示されている。モジュールフレーム８０２は、側縁部２０６に沿って装着されたコンタクト３０８の上に設置されてよい。例えば、外部電気コネクタ３００のプラグコンタクトレセプタクル３０２は、側縁部２０６上に取り付けられるためのマウントケーシング１００２を含んでよい。より詳細には、マウントケーシング１００２は、モジュールフレーム８０２と一体であってよく、コンタクト基部６０２の周りの適所にカチリと嵌まるような寸法および形状にしてもよい。すなわち、マウントケーシング１００２は、コンタクトチャネル１００４の周りにＵ字型断面構造を有してよく、コンタクトチャネル１００４は、コンタクト３０８のコンタクト基部６０２を受け入れるように寸法決めされてもよい。実施形態では、マウントケーシング１００２とモジュール積層体１０８との間の空間を充填するために、シリコーン系接着剤などの充填材をコンタクトチャネル１００４内に配置してよい。接着剤充填材は、モジュールフレーム８０２をモジュール積層体１０８に固定してよく、モジュール積層体１０８の周囲をシールして、コンタクトチャネル１００４への水の浸入およびインパネルモジュール回路への水の浸入を防止してよい。
【００５３】
マウントケーシング１００２は、プラグケーシング３０６内のプラグチャネル４０２から基壁４０６の反対側のコンタクトチャネル１００４を取り囲んでよい。したがって、プラグコンタクトレセプタクル３０２は、マウントケーシング１００２がモジュール積層体１０８にまたがっている場合に、基壁４０６のコンタクトスロット４０８を通ってコンタクト突起５０２を受け入れてよい。このような場合、コンタクト基部６０２は、基壁４０６と側縁部２０６との間のコンタクトチャネル１００４内に保持されてよく、コンタクト突起５０２は、コンタクトスロット４０８を通ってプラグチャネル４０２内に延在してよい。したがって、モジュールフレーム８０２を、コンタクト３０８の上のモジュール積層体１０８の側縁部２０６と係合させることによって、モジュール積層体１０８の側縁部２０６に沿って外部電気コネクタ３００が形成される。
【００５４】
モジュールフレーム８０２がいくつかのプラグコンタクトレセプタクル３０２を組み込んだ場合、モジュールフレーム８０２を側縁部２０６と係合することにより、ＰＶモジュール１０２のそれぞれのサブストリングと位置合わせしたいくつかの外部電気コネクタ３００を形成してよい。すなわち、モジュールフレーム８０２が側縁部２０６上の適所にカチリと嵌った場合、第２のプラグコンタクトレセプタクル３０２は、第２のＰＶセルサブストリング１１６に電気的に接続された第２のコンタクト３０８を介してモジュール積層体１０８上に装着される。第２のコンタクト３０８は、第２のプラグコンタクトレセプタクル３０２の基壁４０６内のコンタクトスロット４０８を通って延在してよい。したがって、第１の外部電気コネクタ３００は、第２の外部電気コネクタ３００と同時に形成され、単一のフレームの装着作業において形成され得る。
【００５５】
図１１を参照すると、本開示の実施形態による、モジュール積層体上に取り付けられたマウントケーシングを有するプラグコンタクトレセプタクルの断面図を示す。プラグコンタクトレセプタクル３０２は、基壁４０６の第１の側のプラグチャネル４０２の周りのプラグケーシング３０６と、基壁４０６の反対側のコンタクトチャネル１００４の周囲のマウントケーシング１００２とを含んでよい。実施形態では、マウントケーシング１００２は、モジュール積層体１０８の側縁部２０６に直接取り付けられて、プラグコンタクトレセプタクル３０２とモジュール積層体１０８との間のコンタクトチャネル１００４を提供する。したがって、導体２０８は、側縁部２０６を介してコンタクトチャネル１００４にルーティングされてよい。さらに、導体２０８は、コンタクトチャネル１００４内で折り畳まれて保護されてもよい。その結果、導体２０８は、コンタクトが完了した後でより低い外形に折り畳まれてよいので、コンタクト３０８へのアセンブリを実行するのをより容易にするのに十分な長さを有してよい。
【００５６】
導体２０８は、コンタクトチャネル１００４を通って、コンタクト３０８との接点までルーティングされてよい。実施形態では、コンタクト３０８は、コンタクト基部６０２がモジュール積層体１０８の側縁部２０６の周りに延在し、コンタクト突起５０２がプラグチャネル４０２内に延在するような外形を有する。コンタクト基部６０２の一部は、前面層２０２に平行であり、コンタクト突起５０２は、コンタクト基部６０２から上方に延在してよい。マウントケーシング１００２は、コンタクト基部６０２と同様の外形を有してよく、すなわち、マウントケーシング１００２は、モジュール積層体１０８の側縁部２０６を包んでよい。実施形態では、コンタクト基部６０２は、マウントケーシング１００２内に埋め込まれている。例えば、コンタクト基部６０２は、プラスチックマウントケーシング１００２内にオーバーモールドされた金属部品であってよい。したがって、マウントケーシング１００２および／またはコンタクト基部６０２は、外部電気コネクタ３００をモジュール積層体１０８に対して適所に保持するために、側縁部２０６上にクリップしてよい。
【００５７】
電流は、ＰＶモジュール１０２から水平方向外方に横方向に運ばれてよく、コンタクト突起５０２は、横方向に直交する前向きまたは後向きの対向する方向に電流を垂直上方に運んでよい。したがって、外部電気コネクタ３００は、ＰＶモジュール１０２上の任意の位置に装着されて、１つまたは複数のＰＶセルサブストリング１１６から外方にルーティング方向（例えば、水平方向）に電流を運んでよく、外部電気コネクタ３００は、ルーティング方向とは異なる方向（例えば、垂直方向）に嵌合コネクタを受けるように形作ってよい。
【００５８】
図１２を参照すると、本開示の実施形態による、外部電気コネクタを有するＰＶモジュールの製造方法のフローチャートが示されている。操作１２０２において、ＰＶセル１１０、導体２０８、およびコンタクト３０８は、ＰＶモジュール１０２の前面層２０２と裏面層２０４との間に接続してよい。より詳細には、ＰＶセル１１０と、導体２０８と、コンタクト基部６０２との間の電気的接続は、モジュール積層体１０８内に形成されてよい。電気的接続は、コンポーネント間の物理的接続を含んでよい。例えば、ＰＶセル１１０と、導体２０８と、コンタクト３０８とを接続することは、コンタクト基部６０２を導体２０８に溶接またははんだ付けすること、および／または導体２０８をＰＶセル１１０に溶接またははんだ付けすることを含んでよい。しかしながら、電気的接続は、溶接またははんだ接合なしでコンポーネントの物理的接触によって形成されてよい。例えば、積層プロセスは、コンタクト基部６０２と導体２０８との間に十分な圧力を加えて電気的接続を形成してよく、コンポーネントは、二次溶接が不要になるように封止材によってコンタクトを保持してよい。
【００５９】
上述したように、コンタクト３０８は、裏面シート開口部６０６を通して挿入され、導体２０８と接触して配置されてよい。あるいは、裏面層２０４をモジュール積層体に追加する前に、導体２０８とコンタクト３０８との間の物理的接続を形成してもよい。例えば、操作１２０４において、ＰＶセル１１０、導体２０８、およびコンタクト３０８は、前面層２０２と裏面層２０４との間に封止材７０２によって共に保持され、取り囲まれてよい。封止材７０２の第１の層は、前面層２０２とＰＶセル１１０との間に積層されてよく、封止材７０２の第２の層は、ＰＶセル１１０の裏側、および電気的に接続された導体２０８およびコンタクト基部６０２の上に積層されてよい。次いで、裏面シート開口部６０６がコンタクト突起５０２と整列し、第２の封止材７０２が前面層２０２と裏面層２０４との間に挟まれるように、裏面層２０４を設置してよい。封止材７０２が前面層２０２と裏面層２０４との間で圧迫された場合、封止材７０２は、積層構造内のインパネルモジュール回路の周りに均等に広がってよい。したがって、コンタクト基部６０２は、前面層２０２と裏面層２０４との間に封止してよく、コンタクト突起５０２は、裏面シート開口部６０６を通って外側に延びて、モジュール積層体１０８の外側の接点まで延在してもよい。
【００６０】
実施形態では、コンタクト突起５０２は、上述した封止作業中に保護してよい。例えば、コンタクト突起５０２は、ＰＶセル１１０、導体２０８、およびコンタクト３０８を封止材７０２で取り囲む前に、プロテクタによって覆われてよい。一例として、プロテクタは、前面層２０２と裏面層２０４との間で封止材７０２を圧迫する前にコンタクト突起５０２の上に配置される電気絶縁キャップであってよい。したがって、封止材７０２がリフローしてインパネルモジュール回路を取り囲むようにするために、封止材７０２に圧力が加えられた場合、保護キャップはコンタクト突起５０２を絶縁してコンタクト突起５０２を被覆されていない、導電状態に維持してよい。
【００６１】
操作１２０６において、封止材７０２を硬化させてよい。硬化は、熱プロセスを介して、または封止材７０２の紫外線照射によって行ってよい。したがって、封止材７０２は、積層構造体を互いに結合させ、ＰＶセルサブストリング１１６に電気的に接続された状態でインパネルモジュール回路（例えば、コンタクト３０８）を保持するように硬化してよい。
【００６２】
操作１２０８において、プラグコンタクトレセプタクル３０２は、裏面層２０４上に装着してよい。例えば、コンタクト突起５０２をコンタクトスロット４０８に通すことによって、プラグコンタクトレセプタクル３０２をコンタクト３０８の上に挿入してよい。プラグコンタクトレセプタクル３０２の基部３１０は、裏面層２０４の裏面３０４に取り付けてよい。接着剤７０４を使用して、プラグコンタクトレセプタクル３０２と裏面層２０４との間の取り付けを形成してよい。すなわち、プラグコンタクトレセプタクル３０２と裏面層２０４との間に接着剤７０４を塗布してよく、その後、コンポーネント間に結合を形成するために、接着剤７０４を硬化させてもよい。上述したように、接着剤７０４は、封止材７０２と同じ材料であってよく、したがって、封止材７０２が前面層２０２と裏面層２０４との間に塗布され硬化されるのと同時に塗布され、硬化されてよい。あるいは、接着剤７０４は、モジュール積層体１０８が積層プロセスによって形成された後に、第２の作業として塗布され、硬化されてもよい。したがって、外部ケーブル１０６またはオフパネル電子機器１０４の嵌合コネクタを受け入れるための外部電気コネクタ３００を有するＰＶモジュール１０２を製造してよい。
【００６３】
オフパネル電子機器用の電気コネクタを有するＰＶモジュールを製造する方法の操作は、図１２に示すように、異なるシーケンスで実行されてよい。例えば、電気回路のコンポーネントのアセンブリは、積層および／または硬化作業を実行する前に、プロセスのフロントエンドで実行されてよい。
【００６４】
操作１２０２において、裏面シート開口部６０６は、裏面層２０４に形成され、コンタクト３０８の挿入のための穴または空間を提供してよい。コンタクト基部６０２は、裏面シート開口部６０６に挿入され、コンタクト３０８は、セル回路を形成するために導体２０８に（またはＰＶセル１００に直接）溶接されるか、さもなければ他の方法で物理的および電気的に接続され得る。
【００６５】
実施形態では、操作１２０８が操作１２０２の直後にあり、プラグコンタクトレセプタクル３０２を裏面層２０４上に装着してよい。より詳細には、基部３１０は、例えば接着結合によって裏面３０４に取り付けられてよい。こうして、コンタクト突起５０２は、コンタクトスロット４０８を通過してコンタクトチャネル１００４に入ってよい。したがって、ＰＶモジュール１０２への外部接続のための電気回路は、積層／硬化作業の間に封止作業を完了する前に形成されてよい。
【００６６】
操作１２０４において、ＰＶセル１１０、導体２０８、およびコンタクト３０８は、上述したように、前面層２０２と裏面層２０４との間の封止材７０２によって共に保持され、取り囲まれてよい。封止材７０２は、同様に、プラグコンタクトレセプタクル３０２の一部（例えば、基部３１０）を取り囲んでよい。次に、操作１２０６において、封止材７０２を硬化させて積層プロセスを完了させてよい。硬化した封止材７０２は、導体２０８、コンタクト３０８、裏面層２０４、およびプラグコンタクトレセプタクル３０２を確実に結合してよい。したがって、図１２の操作は、様々なシーケンスで実行されて、オフパネル電子機器用の外部電気コネクタを有するＰＶモジュール１０２を製造してよい。
【００６７】
上述の方法は、今日使用されている典型的なモジュール製造プロセスとは異なる場合がある。既存の方法は、電気リボンを有するＰＶ積層体をＰＶパネルの裏面シートまたは縁部の穴を通過させて形成し、次いで接着剤を用いて既に積層体および硬化されたＰＶパネルにジャンクションボックスを取り付けることを含む。上述の方法の既存の製造方法を上回る利点は、ＰＶモジュール１０２の積層体内にモジュール上の電子機器を埋め込む能力を含むことが理解されよう。例えば、小型マイクロチップのサイズを有するＤＣオプティマイザは、製造方法を実施する間にＰＶモジュール１０２内に埋め込まれるか、またはＰＶモジュール１０２上に装着され、導体２０８に接続され得る。オンパネルの電子機器の埋め込みまたは装着は、積層／硬化作業の前に実行してよい。
【００６８】
図１３を参照すると、本開示の実施形態による、光起電力モジュールの外部電気コネクタの斜視断面図が示されている。外部電気コネクタ３００は、プラグコンタクトレセプタクル３０２を保持するコンタクト３０８を含んでよい。より詳細には、上述したようにモジュール積層体１０８に結合され得るコンタクト３０８は、ＰＶモジュール１０２のモジュール積層体１０８に対して、プラグコンタクトレセプタクル３０２を適所に保持してよい。自己保持機能を有する外部電気コネクタ３００のコンポーネントは、上述したものと同様であってよい。例えば、プラグコンタクトレセプタクル３０２は、モジュール積層体１０８（図示せず）上に装着された基部３１０と、基部３１０から延在して外部プラグを受けるためのプラグチャネル４０２を形成するプラグケーシング３０６とを含んでよい。さらに、コンタクト３０８は、コンタクト基部６０２から延在するコンタクト突起５０２を含んでよい。コンタクト基部６０２は、モジュール積層体１０８内の導体２０８（図示せず）に取り付けられてよく、したがって、コンタクト突起５０２はコンタクトスロット４０８を通ってコンタクト軸６０４に沿ってプラグチャネル４０２内に延在してもよい。実施形態では、コンタクト基部６０２の少なくとも一部は、保持力がコンタクト５０２に印加されるように、前面層２０２と裏面層２０４との間に保持されてよい。より詳細には、コンタクト５０２は、例えば、外部ケーブル１０６に取り付けられたプラグが外部電気コネクタ３００から引き離された場合に、モジュール積層体１０８からの取り外しに抵抗してよい。
【００６９】
実施形態では、コンタクト突起５０２は、保持力をプラグコンタクトレセプタクル３０２に伝達してよい。例えば、コンタクト突起５０２は、コンタクト軸６０４から横方向に離れるように延在し、基壁４０６の上に配置される１つまたは複数の保持タブ１３０２を含んでよい。除去力がプラグコンタクトレセプタクル３０２に加えられた場合（例えば、外部ケーブル１０６のプラグがプラグケーシング３０６に摩擦除去力を加えた場合）、基壁４０６は（複数の）保持タブ１３０２の先端にコンタクトし、したがって（複数の）保持タブ１３０２は、基壁４０６を下方に押して、プラグコンタクトレセプタクル３０２をモジュール積層体１０８に対して保持してよい。したがって、積層体内コンタクト３０８は、プラグコンタクトレセプタクル３０２によって提供されるハウジングを押さえてよい。
【００７０】
保持タブ１３０２は、図１３に示す保持状態から挿入／除去状態（図示せず）へと内側に撓んでよい。より詳細には、保持タブ１３０２は、保持タブ１３０２の先端間の距離がコンタクトスロット４０８の幅より小さくなるまで、コンタクト軸６０４に向かって横方向内側に撓んでよい。したがって、保持タブ１３０２は、コンタクト突起５０２を越えてコンタクトスロット４０８をスライドさせ、保持状態と挿入／取り外し状態との間で保持タブ１３０２を移行させることによって、プラグコンタクトレセプタクル３０２をコンタクト突起５０２の上にモジュール積層体１０８から装着させ、取り外すことを可能にする。
【００７１】
図１３の保持タブ１３０２は、プラグコンタクトレセプタクル３０２を保持するためにコンタクト３０８に組み込まれ得る保持機能の代表例である。すなわち、保持タブ１３０２は例示的なものであり、限定的ではない。代替的な保持機能が考えられてもよい。例えば、コンタクト突起５０２は、円筒状のコアを含んでよく、スレッド機構は、コアの周りを回転して、ネジ留め具の機構を提供してよい。したがって、コンタクトスロット４０８は、プラグコンタクトレセプタクル３０２がコンタクト突起５０２上にねじ込まれ、モジュール積層体１０８に対して保持されることを可能にするための嵌合ねじ面を有してよい。したがって、この説明の範囲内で、多数の代替の外部電気コネクタ３００の構成を考えてよい。
【００７２】
保持タブ１３０２は、導電性であっても非導電性であってもよく、コンタクト突起５０２と一体であってもよく、コンタクト突起５０２とは別個であってもよい。例えば、コンタクト突起５０２および保持タブ１３０２は、モノリシックな導電性形態の別個の部分、例えば所望の形状に切断されて曲げられた金属性シムとして製造してよく、したがって両方とも導電性であり得る。あるいは、コンタクト突起５０２は、導電性材料から製造されてもよく、保持タブ１３０２は、ポリマー絶縁材料から形成されてもよい。保持タブ１３０２は、コンタクト突起５０２上にオーバーモールドしてよい。したがって、保持タブは、保持機能を果たすために柔軟性および／または弾力性のために選択された材料から製造されてよく、コンタクト突起５０２は、電気的接続機能を果たすために電気導電性のために選択される材料から製造されてもよい。
【００７３】
外部電気コネクタ３００の保持機能は、モジュール積層体１０８の裏面層２０４を貫通してよい。例えば、保持タブ１３０２は、裏面層２０４に形成された開口部を通って延在してよく、モジュール積層体１０８内に内部積層されてもよい。したがって、モジュール積層体１０８から保持機能を介して、ならびにコンタクト基部６０２に取り付けられたコンタクト突起５０２を介して、プラグコンタクトレセプタクル３０２に保持力が伝達され得る。
【００７４】
外部電気コネクタを有するＰＶモジュールが説明されている。特定の実施形態が上述されてきたが、これらの実施形態は、特定の機能に関して単一の実施形態のみが説明される場合であっても、本開示の範囲を限定することを意図されていない。本開示で提供される機能の例は、別段の定めがある場合を除き、制約的であることよりも、むしろ例示的であることを意図するものである。上記の説明は、本開示の利益を有する当業者には明らかとなるような、変更、修正、および均等物を包含することを意図するものである。
【００７５】
本開示の範囲は、本明細書で対処される問題のいずれかまたは全てを軽減するか否かにかかわらず、本明細書で（明示的または暗示的に）開示される、あらゆる機能若しくは機能の組み合わせ、またはそれらのあらゆる一般化を含む。したがって、本出願（または、本出願に対する優先権を主張する出願）の実施の間に、任意のそのような機能の組み合わせに対して、新たな請求項を形式化してよい。具体的には、添付の特許請求の範囲を参照して、従属請求項からの機能を、独立請求項の機能と組み合わせてよく、それぞれの独立請求項からの機能を、任意の適切な方式で、単に添付の請求項で列挙される具体的な組み合わせのみではなく、組み合わせてよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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